MIT mokslininkai sukūrė minkštą, robotizuotą ir...
Prietaiso pagrindas yra minkšti vamzdeliai,kaip balionas. Jie implantuojami po diafragma – krūtinės ertmėje esančiu kupolo formos raumeniu, kurio judesiai užtikrina normalų kvėpavimą. Vamzdžiai dedami skersai diafragmos ir pritvirtinami prie krūtinės abiejose šio raumens pusėse.
Pripučiant išoriniu siurbliu, vamzdžiai veikiakaip dirbtiniai raumenys, spaudžiantys diafragmą ir padedantys plėstis plaučiams. Tokiu atveju vamzdelius galima pripūsti tokiu dažniu, kuris atitinka natūralų diafragmos ritmą.
Implantuojamas IVL. Vaizdas: M. Scott Brauer, MIT
Darbo autoriai pastebi, kad tokia sistema yra daugiauatitinka natūralų kvėpavimą nei tradiciniai ventiliatoriai. Jie sukuria teigiamą slėgį, kuris stumia orą per centrinius paciento kvėpavimo takus ir pumpuoja jį į plaučius. Kita vertus, diafragma sukuria neigiamą slėgį. Kai raumuo susitraukia ir stumiasi žemyn, susidaro „vakuumas“, į kurį įtraukiamas oras.
Mokslininkai išbandė sistemą su kiaulėmistaikant anesteziją, implantuojant vamzdelius virš gyvūno diafragmos ir chirurginiu būdu vamzdelių galus pritvirtinant prie šonkaulių abiejuose raumens galuose. Jie stebėjo gyvūnų deguonies lygį ir stebėjo jų diafragmos funkciją naudodami ultragarsinį vaizdą.
Prietaiso veikimo ir montavimo schema. Vaizdas: Lucy Hu ir kt., Nature Biomedical Engineering
Tyrėjai nustatė, kad implantuojamasventiliatorius padidina kiaulių kvėpavimo tūrį arba oro kiekį, kurį plaučiai gali įsiurbti su kiekvienu įkvėpimu. Didžiausias pagerėjimas pastebėtas, kai buvo sinchronizuoti diafragmos ir dirbtinių raumenų susitraukimai. Tokiais atvejais ventiliatorius padėjo diafragmai pritraukti tris kartus daugiau oro.
Kūrėjai mano, kad įrenginys bus platuspirmiausia naudojamas siekiant pagerinti žmonių, sergančių lėtine diafragmos disfunkcija, sergančia ALS, raumenų distrofija ir kitomis nervų ir raumenų ligomis, gyvenimo kokybę.
Skaityti daugiau:
Mokslininkai iš amžinojo įšalo zonos: kaip jie kuria išmaniuosius drabužius ir vakciną nuo vėžio
Mokslininkai „apgavo“ laiką ir nusiuntė fotoną į praeitį: kaip šis proveržis pakeis fiziką
10 mokslinių faktų, kurie pasirodė esą padirbti. Kortelės